不可分数√2

不可分数(incommensurable)这一概念的发现主要与古希腊数学家有关,尤其是毕达哥拉斯学派。以下是其发现的背景和过程:

1. 毕达哥拉斯学派的研究

毕达哥拉斯及其追随者认为所有的数都可以用整数的比(即分数)来表示。他们相信所有的量都可以被量化和比较。 他们通过研究几何图形(如正方形和对角线)来探索数的性质。 ## 2. 的发现

当他们研究正方形的对角线时,发现一个边长为1的正方形,其对角线的长度为 。这个长度无法用两个整数的比表示(即不能表示为分数)。具体来说,边长为1的正方形的对角线可以通过勾股定理计算得出:对角线长度

3. 反证法

毕达哥拉斯学派通过反证法证明 不是分数,说明存在不可以用整数比表示的量。这个发现挑战了他们之前的信念,导致了数学上的一个重要转变。

4. 对数的影响

不可分数的发现引发了对数的重新思考,促使古希腊数学家探讨更复杂的数的结构。 这一概念的确立为后来的数学发展奠定了基础,包括实数理论的建立。

反证法

  1. 假设: 假设 是一个分数,表示为最简分数形式 ,其中 是互质的整数(没有共同的因子,且 不为0)。

  2. 平方: 如果 可以表示为 ,那么有:

这意味着 是偶数,因此 也必须是偶数(因为只有偶数的平方是偶数),假设 为整数)。

3.代入: 将 代入得到:

这表明 也是偶数,因此 也必须是偶数

4.矛盾: 这样都可以被2整除,说明它们有共同因子2,这与我们假设的 互质相矛盾。

结论

因此, 不能表示为分数,已经被证明是一个不可分数。这是数学中的一个基本事实,无论我们是否发现具体的表示方式, 都不是一个分数。